《相對(duì)論的速度變換定律質(zhì)量和能量的關(guān)系》同步練習(xí)1

1、相對(duì)論的速度變換定律質(zhì)量和能量的關(guān)系同步練習(xí)知識(shí)點(diǎn)一相對(duì)論的速度變換公式41 兩個(gè)電子相向運(yùn)動(dòng)，每個(gè)電子對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的速度都是5c,它們的相對(duì)速度是多少？在實(shí)驗(yàn)室中觀測，每個(gè)電子的質(zhì)量是多少？（本題計(jì)算結(jié)果中的光速c和電子的靜質(zhì)量me不必代入數(shù)值.）解析 設(shè)在實(shí)驗(yàn)室中觀察，甲電子向右運(yùn)動(dòng)，乙電子向左運(yùn)動(dòng).若以乙電子為“靜4止”參考系，即o系，實(shí)驗(yàn)室（記為o'系）就以5c的速度向右運(yùn)動(dòng)，即o'系相對(duì)44于O系的速度為v二5c（如圖所示）甲電子相對(duì)于O'系的速度為u' = 5c.這樣，甲電子相對(duì)于乙電子的速度就是在 O系中觀測到的甲電子的速度u,根據(jù)相對(duì)論44u +

2、v5c+ 5c 40的速度合成公式，這個(gè)速度是u=u' v =4 4 = 4ic.在實(shí)驗(yàn)室中觀測，每1+ c25c X 5c1+405答案 41c 3me知識(shí)點(diǎn)二質(zhì)量和速度的關(guān)系2. 下列哪些不是“相對(duì)論”的內(nèi)容（）.A .狹義相對(duì)性原理B .“尺縮效應(yīng)”C.時(shí)鐘變慢D .質(zhì)量不變，因?yàn)樗俏矬w的固有屬性，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)mo解析 由m=v2知，質(zhì)量與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，故 D選項(xiàng)不是相對(duì)論中N1-c2的內(nèi)容.答案 D3 關(guān)于質(zhì)量和長度，下列說法中正確的是()A 物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無任何關(guān)系，是物體本身的屬性B 物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，只是在速度較小的情況下，其影響可忽略不計(jì)C.物體

3、的長度與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，是物體本身的屬性D .物體的長度與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，只是在速度較小的情況下，其影響可忽略不計(jì)解析 由相對(duì)論原理可知B、D正確.答案 BD4. 回旋粒子加速器給帶電粒子加速時(shí)， 不能把粒子的速度無限制增大，其原因不正確的是().A .加速器功率有限，不能提供足夠大的能量B .加速器內(nèi)無法產(chǎn)生半徑或磁感應(yīng)強(qiáng)度足夠大的磁場C.加速器內(nèi)無法產(chǎn)生電場強(qiáng)度足夠大的電場D .速度增大使粒子質(zhì)量增大，粒子運(yùn)行的周期與交變電壓不再同步，無法無限的加速答案 ABC知識(shí)點(diǎn)三質(zhì)能關(guān)系5. 根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，可以說明().A .任何核反應(yīng)，只要伴隨能量的釋放，則反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量和一定不相等B

4、. 太陽不斷地向外輻射能量，因而太陽的總質(zhì)量一定不斷減小C. 雖然太陽不斷地向外輻射能量，但它的總質(zhì)量是不會(huì)改變的D .若地球從太陽獲得的能量大于地球向外輻射的能量，則地球的質(zhì)量將不斷增解析 由質(zhì)能關(guān)系可知A、B、D正確.答案 ABD 6個(gè)物體靜止時(shí)質(zhì)量為mo,能量為Eo,速度為v時(shí)，質(zhì)量為m,能量為E,動(dòng)能為Ek,下列說法正確的是()A .物體速度為v時(shí)的能量E= me21B. 物體速度為v時(shí)的動(dòng)能Ek= 2me21 2C. 物體速度為v時(shí)的動(dòng)能Ek= 2mv2D .物體速度為v時(shí)的動(dòng)能Ek= (m mo)e2答案 AD7. 按照相對(duì)論和基本力學(xué)定律可推出質(zhì)量和能量具有如下關(guān)系：E =這就是

5、著名的質(zhì)能關(guān)系.如果用 如表示物體質(zhì)量的變化，AE表示能量的變化，那么 它們的關(guān)系可以表示為AE =，該式表示，隨著一個(gè)物體質(zhì)量的減小，會(huì) 定的能量；與此同時(shí)，另一個(gè)物體吸收了能量，質(zhì)量也會(huì) .答案 me2 Amc2放出增加II綜合提升II8. 根據(jù)相對(duì)論判斷，下列說法正確的是().A .狹義相對(duì)論全面否定了經(jīng)典力學(xué)理論B .如果物體在地面上靜止不動(dòng)，任何人在任何參考系里測得的物體的長度都是 一樣的C.由E= mC2可知，質(zhì)量可轉(zhuǎn)變成能量D .物體的速度越大，質(zhì)量也變得越大解析 由相對(duì)論的結(jié)論可知D正確.答案 D9.一核彈含20 kg的钚，爆炸后生成物的靜止質(zhì)量比原來少 能量.110 000求

6、爆炸中釋放的解析由愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系可解得釋放的能量爆炸前后質(zhì)量變化如二10000X 20 kg = 0.002 kg,釋放的能量為 AE=AmC = 0.002x (3.0x 10*)? J= 1.8x 10也丄答案1.8x 1014 J相對(duì)論的速度變換公式的應(yīng)用1.在高速運(yùn)動(dòng)的火車上，設(shè)車對(duì)地面的速度為v,車上的人以速度U沿著火車前進(jìn) 的方向相對(duì)火車運(yùn)動(dòng)，那么他相對(duì)地面的速度 u與u'+ v的關(guān)系是().A . u= u'+ vB. u<u'+ vC. u>u'+ vD.以上均不正確u' + v解析 由u=uv可知u<u' +

7、 v,故B選項(xiàng)正確.1+孑答案 B2.宇宙飛船以速度V1 = 0.75c離開地球，然后從飛船上沿離開地球的方向發(fā)射火箭，相對(duì)速度V2 = 0.75c，問火箭對(duì)地球的速度是多少？u' + v解析由u=u' v可得.1+丁0.75c+ 0.75c0.75cX 0.75c=0.96c.答案 0.96c對(duì)質(zhì)量和速度關(guān)系的理解3. 有一基本粒子，其質(zhì)量為靜質(zhì)量的10咅，試求其速度.解析mom=孑v2可得.v = c叫1 - m10 = 0.995c.答案 0.995c4. 一個(gè)電子被電壓為106 V的電場加速后，其質(zhì)量為多少？速率為多大? 解析Ek= eU= 1.6X 10_ 19x 1

8、06 j= 1.6X 10_13 JEk= me moc2,Ek1.6X 1013廠”m= C2 + mo= 3x 108 2 kg+ 9.1x 10 31 kg 2.69x 1030 kg.mo由m=：v2得1-W/mov = c 1 m2 = 2.82X 108 ms10.94c.30答案 2.69X 10 30 kg 0.94c對(duì)質(zhì)能方程的理解和應(yīng)用5. 1905年，愛因斯坦創(chuàng)立了“相對(duì)論”，提出了著名的質(zhì)能方程，下面涉及對(duì)質(zhì)能 方程理解的幾種說法中正確的是().A .若物體能量增大，則它的質(zhì)量增大B .若物體能量增大，則它的質(zhì)量減小C.若核反應(yīng)過程中質(zhì)量減小，則需吸收能量D .若核反應(yīng)過程中質(zhì)量增大，則會(huì)放出能量解析 由E= mc2可知，若E增大，則m增大；若E減小，則m減小.A正確，B錯(cuò) 誤.若m減小，則E減小，若m增大，則E增大.C、D均錯(cuò)誤.答案A6. 已知太陽內(nèi)部進(jìn)行著激烈的熱核反應(yīng)，每秒鐘輻射的能量為3.8X 1026 J，貝冋算出().A .太陽的質(zhì)量約為4.2X106